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脫硫廢水在濕渣系統(tǒng)的應(yīng)用與探討
為減少火電廠末端高鹽廢水產(chǎn)量，降低末端高含鹽廢水處理費(fèi)用，將脫硫廢水進(jìn)入濕渣系統(tǒng)回用，利用灰渣的余熱和攜帶方式消耗脫硫廢水。本文對(duì)脫硫廢水進(jìn)入濕渣系統(tǒng)后渣水污染離子情況、灰渣回用影響、濕渣系統(tǒng)設(shè)備腐蝕情況和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行全面分析。
關(guān)鍵詞：脫硫廢水；濕渣系統(tǒng)腐蝕；灰渣品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)效益
1概述
近年來隨著國(guó)家《環(huán)境保護(hù)法》、《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等法規(guī)的相繼頒布實(shí)施，對(duì)火電廠廢水排放的要求日益嚴(yán)格，部分火電廠已經(jīng)開始實(shí)施廢水*。實(shí)施火電廠廢水*需要高額的投資費(fèi)用和運(yùn)行成本，故廢水處理及排放已經(jīng)成為制約火電發(fā)展重要因素，如何提高廢水回用率，減小廢水產(chǎn)量，降低末端高鹽廢水處理成本，已成為火力發(fā)電廠要解決的首要問題。
火電廠脫硫廢水是鍋爐煙氣濕法脫硫（石灰石/石膏法）過程中吸收塔的排放水。為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過規(guī)定值和保證石膏質(zhì)量，必須從脫硫系統(tǒng)中排放一定量的廢水，廢水中含有的雜質(zhì)主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的*類污染物。
火電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)中廢水多用作干灰拌濕或灰場(chǎng)抑塵，但在實(shí)際運(yùn)行中很多電廠的煤灰作為商品外售，不需要拌濕，同樣灰場(chǎng)處于停用狀態(tài)，所以脫硫廢水在實(shí)際運(yùn)行中無法全部回用。本文通過俄制530MW機(jī)組脫硫廢水回用至濕渣系統(tǒng)應(yīng)用研究，開拓火電廠高含鹽廢水回用途徑。
2脫硫廢水應(yīng)用于濕渣系統(tǒng)運(yùn)行狀況
某火電廠現(xiàn)有裝機(jī)容量2×530MW，為俄羅斯制造的超臨界中間再熱燃煤機(jī)組，配套1650t/h直流鍋爐，燃燒煤質(zhì)為中灰低硫煙煤。于2008年6月份投運(yùn)脫硫系統(tǒng)，脫硫系統(tǒng)采用石灰石石膏濕法工藝，脫硫廢水設(shè)計(jì)排放量為10.4噸/小時(shí)，未設(shè)置脫硫廢水處理系統(tǒng)，將脫硫廢水排入水力除渣系統(tǒng)作為補(bǔ)水消耗使用，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水回收利用。
2.1脫硫廢水簡(jiǎn)介
脫硫系統(tǒng)廢水主要來自石膏脫水和清洗系統(tǒng)，脫硫系統(tǒng)需要連續(xù)排放一定量的廢水，用來滿足脫硫工藝系統(tǒng)脫硫效率要求。根據(jù)脫硫廢水的主要成分和達(dá)標(biāo)排放要求，電廠脫硫系統(tǒng)基本都設(shè)置有廢水處理系統(tǒng)。脫硫廢水處理系統(tǒng)由廢水反應(yīng)系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)等組成。
脫硫廢水經(jīng)廢水泵打入廢水處理系統(tǒng)后，依次經(jīng)過氧化箱、中和箱、沉降箱、絮凝箱、濃縮澄清池、出水箱進(jìn)行處理達(dá)標(biāo),脫硫廢水處理系統(tǒng)的廢水，需要去除其中的重金屬、懸浮物等污染物，調(diào)節(jié)pH值至合適的范圍內(nèi)，以滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。某火電廠現(xiàn)有裝機(jī)容量2×530MW,脫硫廢水設(shè)計(jì)排放量為10.4噸/小時(shí)，正常運(yùn)行每小時(shí)排水7噸左右。對(duì)脫硫廢水進(jìn)行了取樣分析，檢測(cè)項(xiàng)目主要包括COD、氨氮、pH、電導(dǎo)率、全鹽量等，通過水質(zhì)分析此系統(tǒng)脫硫廢水中的氟化物、COD、汞等部分離子含量較高。
但大部分電廠在環(huán)評(píng)批復(fù)中均為脫硫廢水不外排或全部回用，為實(shí)現(xiàn)脫硫廢水回收利用，將脫硫廢水做為濕渣系統(tǒng)的補(bǔ)水水源，以降低脫硫廢水蒸發(fā)結(jié)晶處理成本。
2.2濕渣系統(tǒng)簡(jiǎn)介
煤燃燒產(chǎn)生的大顆粒或塊狀渣落入爐底的冷渣池，被冷卻的渣由撈渣機(jī)、輸渣系統(tǒng)、或經(jīng)脫水后送到渣倉或儲(chǔ)渣場(chǎng)地。高溫爐渣被水冷卻，而高溫渣的熱量使水蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽從爐底進(jìn)入爐膛，隨煙氣一起經(jīng)爐膛、各級(jí)受熱面、煙道，zui后經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙氣處理系統(tǒng)然后從煙囪排出。濕式除渣系統(tǒng)水的消耗包括爐底渣池冷卻水的蒸發(fā)（zui后從煙囪排出）和濕渣攜帶的水分。
目前多采用自平衡補(bǔ)水刮板撈渣機(jī)系統(tǒng)，基本無溢流，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，耗水量少。鍋爐排渣量約120噸/天，渣系統(tǒng)為水力排渣方式，爐底渣由螺旋撈渣機(jī)排入碎渣機(jī)，經(jīng)破碎后沿渣溝借助高壓水沖入渣漿泵前池，經(jīng)渣漿泵輸送至750米遠(yuǎn)的脫水倉，渣經(jīng)脫水沉淀后裝車外運(yùn)，分離后的灰水經(jīng)濃縮機(jī)及沉渣池進(jìn)行澄清處理后，經(jīng)回水泵送回除渣系統(tǒng)循環(huán)使用。
渣管為合金鋼復(fù)合管結(jié)構(gòu)，安裝方式以焊接為主，局部設(shè)置有金屬膨脹節(jié)，膨脹節(jié)有焊接及法蘭連接兩種方式。渣管內(nèi)部耐磨層為28CrNiCuB，外部材質(zhì)為Q235B，耐磨層為分段內(nèi)膽安裝方式，抗沖擊力及耐磨損性能較好。
2.3脫硫廢水回用于濕渣系統(tǒng)分析
2.3.1對(duì)渣水系統(tǒng)水質(zhì)影響分析
脫硫廢水進(jìn)入濕渣系統(tǒng)后，由于脫硫廢水未經(jīng)過處理，水中的離子處于過飽和的不穩(wěn)定狀態(tài)，具有高含鹽、低pH、易結(jié)垢、同時(shí)具有較強(qiáng)的腐蝕能力。故脫硫廢水進(jìn)入濕渣系統(tǒng)后要對(duì)濕渣系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估，保證濕渣系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)對(duì)渣水的水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
通過監(jiān)測(cè)分析，脫硫廢水進(jìn)入渣水后，脫硫廢水中的污染物與在渣水的高pH（12）和大量堿金屬條件下發(fā)生反應(yīng)，氟離子降到合格區(qū)間，COD外其它重金屬指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978－1996要求。